AN ORIGIN OF THE EQUILIBRIUM LIQUID-LIKE LAYER ON ICE

Résumé
Les raisons de la formation d'une couche quasi-liquide sur la glace ont été recherchées en examinant la nature de la couche de surface. La liaison hydrogène dans la glace qui entraîne la dilatation de l'eau durant le gel et la compression dans une direction perpendiculaire dans la couche superficielle sont responsables des effets de fusion par pression à la surface de la glace. En prenant un modèle de sphère rigide avec un potentiel intermoléculaire additif à la puissance (-i) la distribution de potentiel total a été calculée ainsi que la force intégrée à travers la surface. Il a été montré que la pression intégrée totale est proportionnelle à l a puissance (-i+4) de la profondeur et la température de la couche quasi-liquide est proportionnelle à cette puissance. La relation est exposée pour le cas où i = 6. L'existence spécifique d'une couche quasi-liquide a été prévue dans le cas des solides subissant une fusion par augmentation de pression.

Abstract
Mechanism of liquid-like layer formation on ice was pursued by examining the nature of the surface layer. It was found that the hydrogen bond of ice which makes water expand upon freezing and the compression in the normal direction within the surface layer are responsible to cause the pressure melting effect on the ice surface. Assuming a rigid sphere model with (-i)-th power intermolecular potential and the additivity, a scheme was developed to compute the distribution of the total potential and that of the integrated force across the surface. It was shown that the total integrated pressure is approximately proportional to the (-i+4)-th power of the depth and the temperature of the liquid-like layer is proportional to this power. The relation-ship was shown for i=6 case. Based on this treatment, specific existence of the liquid-like layer was predicted on pressure-melting solids.